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特開2019-171422金型温度監視装置及びそれを用いた金型温度監視方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-171422(P2019-171422A)
(43)【公開日】2019年10月10日
(54)【発明の名称】金型温度監視装置及びそれを用いた金型温度監視方法
(51)【国際特許分類】
   B22D 17/22 20060101AFI20190913BHJP
   B22D 17/32 20060101ALI20190913BHJP
   B22C 9/06 20060101ALI20190913BHJP
   B22D 17/20 20060101ALN20190913BHJP
【FI】
   B22D17/22 D
   B22D17/32 J
   B22C9/06 B
   B22D17/20 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2018-62209(P2018-62209)
(22)【出願日】2018年3月28日
(71)【出願人】
【識別番号】000232302
【氏名又は名称】日本電産株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100142022
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 一晃
(74)【代理人】
【識別番号】100085213
【弁理士】
【氏名又は名称】鳥居 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100087538
【弁理士】
【氏名又は名称】鳥居 和久
(74)【代理人】
【識別番号】100087572
【弁理士】
【氏名又は名称】松川 克明
(74)【代理人】
【識別番号】100105843
【弁理士】
【氏名又は名称】神保 泰三
(74)【代理人】
【識別番号】100115934
【弁理士】
【氏名又は名称】中塚 雅也
(72)【発明者】
【氏名】柴田 恵司
【テーマコード(参考)】
4E093
【Fターム(参考)】
4E093NB05
(57)【要約】
【課題】金型の金型合わせ面の温度を計測する赤外線カメラのレンズ表面の汚れを検出して報知可能な金型温度監視装置及びそれを用いた金型温度監視方法を提供する。
【解決手段】金型温度監視装置6は、鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aの温度を計測する赤外線カメラ61を有する。金型温度監視装置6は、赤外線カメラ61による計測結果の経時変化を求める経時変化算出部64と、経時変化算出部64によって求められた前記経時変化に基づいて、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れの有無を判定するレンズ汚れ判定部65と、レンズ汚れ判定部65によって赤外線カメラ61のレンズ表面が汚れていると判定された場合に、前記レンズ表面の汚れを報知する報知部67と、を備える。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金型の金型合わせ面の温度を計測する赤外線カメラを有する金型温度監視装置であって、
前記赤外線カメラによる計測結果の経時変化を求める経時変化算出部と、
前記経時変化算出部によって求められた前記経時変化に基づいて、前記赤外線カメラのレンズ表面の汚れの有無を判定するレンズ汚れ判定部と、
前記レンズ汚れ判定部によって前記赤外線カメラのレンズ表面が汚れていると判定された場合に、前記レンズ表面の汚れを報知する報知部と、
を備える、金型温度監視装置。
【請求項2】
請求項1に記載の金型温度監視装置において、
前記経時変化算出部は、前記赤外線カメラの計測結果において、鋳造の1サイクルにおいて前記金型の金型合わせ面の温度変化が他の部分よりも小さい部分の温度の経時変化を求める、金型温度監視装置。
【請求項3】
請求項1に記載の金型温度監視装置において、
前記経時変化算出部は、前記赤外線カメラの計測結果から、前記金型合わせ面の平均温度の経時変化を求める、金型温度監視装置。
【請求項4】
請求項2または3に記載の金型温度監視装置において、
前記レンズ汚れ判定部は、前記経時変化算出部で求めた前記金型合わせ面の温度の経時変化において該温度が閾値よりも低い場合に、前記赤外線カメラのレンズ表面が汚れていると判定する、金型温度監視装置。
【請求項5】
請求項1から4のいずれか一つに記載の金型温度監視装置において、
前記レンズ汚れ判定部は、鋳造装置が前記金型による鋳造を停止した後、前記金型による鋳造を再開した場合に、所定期間経過するまで、前記経時変化算出部によって求められた前記経時変化に基づく前記赤外線カメラのレンズ表面の汚れの有無を判定しない、金型温度監視装置。
【請求項6】
金型の金型合わせ面の温度を計測する赤外線カメラを有する金型温度監視装置を用いた金型温度監視方法であって、
前記赤外線カメラの計測結果の経時変化を求める経時変化算出工程と、
前記経時変化算出工程で求められた前記経時変化に基づいて、前記赤外線カメラのレンズの汚れの有無を判定するレンズ汚れ判定工程と、
前記レンズ汚れ判定工程で前記赤外線カメラのレンズが汚れていると判定された場合に、前記レンズの汚れを報知する報知工程と、
を有する、金型温度監視装置を用いた金型温度監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金型温度監視装置及びそれを用いた金型温度監視方法に関する。
【背景技術】
【0002】
金型の表面温度を監視する赤外線カメラを備えた金型温度監視装置が知られている。このような金型温度監視装置として、例えば特許文献1に開示されている金型温度監視装置が知られている。
【0003】
前記特許文献1の金型温度監視装置は、赤外線カメラによって撮像した画像に基づいて金型の型表面の温度を監視する。前記金型温度監視装置は、離型剤を前記型表面に塗布する離型剤塗布ユニットと、前記赤外線カメラと、前記離型剤塗布ユニット及び前記赤外線カメラの作動を制御する制御手段とを備える。前記制御手段は、金型を型開状態にして成形品取り出し後において、離型剤の塗布後に、赤外線カメラに前記型表面を撮像させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2013−212526号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上述の特許文献1の金型温度監視装置のように、離型剤が塗布された後の金型の型表面(金型合わせ面)を、赤外線カメラによって撮像する場合、ミスト状の離型剤が、前記赤外線カメラのレンズ表面に付着する可能性がある。前記赤外線カメラのレンズ表面にミスト状の離型剤が付着すると、前記赤外線カメラによる前記金型合わせ面の温度計測結果に誤差が生じる可能性がある。
【0006】
そのため、前記赤外線カメラのレンズ表面の汚れを早期に検出して報知することが望まれている。
【0007】
本発明の目的は、金型の金型合わせ面の温度を計測する赤外線カメラのレンズ表面の汚れを検出して報知可能な金型温度監視装置及びそれを用いた金型温度監視方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施形態に係る金型温度監視装置は、金型の金型合わせ面の温度を計測する赤外線カメラを有する金型温度監視装置である。この金型温度監視装置は、前記赤外線カメラによる計測結果の経時変化を求める経時変化算出部と、前記経時変化算出部によって求められた前記経時変化に基づいて、前記赤外線カメラのレンズ表面の汚れの有無を判定するレンズ汚れ判定部と、前記レンズ汚れ判定部によって前記赤外線カメラのレンズ表面が汚れていると判定された場合に、前記レンズ表面の汚れを報知する報知部と、を備える。
【0009】
本発明の一実施形態に係る金型温度監視方法は、金型の金型合わせ面の温度を計測する赤外線カメラを有する金型温度監視装置を用いた金型温度監視方法である。この金型温度監視方法は、前記赤外線カメラの計測結果の経時変化を求める経時変化算出工程と、前記経時変化算出工程で求められた前記経時変化に基づいて、前記赤外線カメラのレンズ表面の汚れの有無を判定するレンズ汚れ判定工程と、前記レンズ汚れ判定工程で前記赤外線カメラのレンズ表面が汚れていると判定された場合に、前記レンズ表面の汚れを報知する報知工程と、を有する。
【発明の効果】
【0010】
本発明の一実施形態に係る金型温度監視装置及びそれを用いた金型温度監視方法によれば、金型の金型合わせ面の温度を計測する赤外線カメラのレンズ表面の汚れを検出して報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1図1は、実施形態に係る金型温度監視装置を備えた鋳造装置の構成を模式的に示す図である。
図2図2は、離型剤塗布装置の噴射位置及び退避位置を模式的に示す図である。
図3図3は、鋳造装置の動作を示すフローチャートである。
図4図4は、鋳造装置の動作を示すフローチャートである。
図5図5は、レンズ汚れ判定動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。なお、図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【0013】
なお、以下の説明において、鋳造装置1を設置した状態の重力方向を「上下方向」といい、鋳造装置1の重力方向に対して直交する水平方向を「左右方向」という。また、プランジャロッド23が延びる方向を「軸方向」という。
【0014】
(鋳造装置)
図1は、本発明の実施形態に係る金型温度監視装置6を備えた鋳造装置1の構成を模式的に示す図である。鋳造装置1は、射出プランジャ装置2から鋳造用金型10の内部に溶融金属を射出することにより、所定形状を有する鋳造品を成形する装置である。鋳造装置1は、鋳造用金型10(金型)と、射出プランジャ装置2と、鋳造制御装置3と、可動盤4と、固定盤5と、金型温度監視装置6と、離型剤塗布装置7と、鋳造品取り出し装置8とを備える。
【0015】
鋳造用金型10は、可動盤4に固定された可動型11と、固定盤5に固定された固定型12とを有する。特に図示しないが、可動盤4は、鋳造装置1において水平方向(左右方向)に移動可能である。固定盤5は、鋳造装置1の図示しないフレーム等に固定されている。なお、図1において、白抜き矢印は、可動盤4の移動方向を示す。
【0016】
よって、可動盤4が固定盤5から離れる方向に移動することにより、鋳造用金型10の可動型11は固定型12に対して離れる方向に移動する。一方、可動盤4が固定盤5に近づく方向に移動することにより、鋳造用金型10の可動型11は固定型12に対して近づく方向に移動する。可動型11及び固定型12は、それぞれ、対向する面に金型合わせ面11a,12aを有する。
【0017】
可動型11が固定型12に最も近づいた状態で、可動型11と固定型12との間にはキャビティ13が形成される。キャビティ13内に、後述する射出プランジャ装置2から溶融金属が射出されることにより、所定形状を有する鋳造品が成形される。なお、鋳造用金型10によって前記所定形状を有する鋳造品が成形された後、可動型11を固定型12から離間させることにより、前記鋳造品を鋳造用金型10内から取り出すことができる。
【0018】
射出プランジャ装置2は、鋳造用金型10のキャビティ13内に溶融金属を供給するための装置である。射出プランジャ装置2は、プランジャスリーブ21と、プランジャチップ22と、プランジャロッド23とを備える。
【0019】
プランジャスリーブ21は、内部に溶融金属通路21aを有する円筒状の金属製部材である。プランジャスリーブ21の軸方向の一端側は、可動型11を貫通している。すなわち、プランジャスリーブ21の前記一端側は、可動型11と固定型12との間のキャビティ13に接続される。
【0020】
プランジャスリーブ21は、溶融金属通路21aと、射出口21bと、供給口21cと、を有する。溶融金属通路21aは、円筒状のプランジャスリーブ21内で軸方向に延びる断面円形状の通路である。
【0021】
射出口21bは、プランジャスリーブ21の前記一端側、すなわち溶融金属通路21aの一端側に位置し且つ鋳造用金型10のキャビティ13に向かって軸方向に開口する。すなわち、射出口21bは、溶融金属通路21a内の溶融金属を鋳造用金型10のキャビティ13内に射出するための開口部である。鋳造用金型10は、射出口21bからキャビティ13内に溶融樹脂が射出される部分にゲート10aを有する。
【0022】
供給口21cは、プランジャスリーブ21の側壁において射出口21bとは反対側の端部に位置し、上方に向かって開口する。供給口21cは、溶融金属通路21a内に溶融金属を供給するための開口部である。
【0023】
円柱状のプランジャチップ22は、プランジャスリーブ21の溶融金属通路21a内で往復移動可能である。供給口21cから溶融金属通路21a内に供給された溶融金属は、プランジャチップ22が射出口21bに向かって移動することにより、射出口21bからゲート10aを介してキャビティ13内に射出される。
【0024】
離型剤塗布装置7は、鋳造用金型10の可動型11及び固定型12の金型合わせ面11a,12aに対して離型剤を噴射する。すなわち、離型剤塗布装置7は、離型剤を噴射するための噴射部7aを有する。この噴射部7aには、図示しないタンクから離型剤が供給される。なお、前記噴射部7aは、後述する鋳造制御装置3の離型剤塗布制御部33によって、離型剤の噴射のタイミング及び噴射量等が制御される。
【0025】
離型剤塗布装置7は、噴射部7aを移動させる移動部7bを有する。図2に、移動部7bによって噴射部7aが移動する様子を模式的に示す。図2に示すように、移動部7bは、鋳造用金型10の可動型11が固定型12に対して離間した際に、噴射部7aを、可動型11と固定型12との間の噴射位置T1に位置付ける。移動部7bは、可動型11と固定型12とが近づく際には、噴射部7aを、鋳造用金型10から退避した退避位置T2に位置付ける。すなわち、離型剤塗布装置7の噴射部7aは、図1及び図2に実線矢印で示すように、鋳造用金型10に対して移動可能である。本実施形態では、移動部7bは、噴射部7aを、可動型11が左右方向に移動する鋳造用金型10に対し、上下方向に移動する。移動部7bによる噴射部7aの上下方向の移動も、後述する離型剤塗布制御部33によって制御される。
【0026】
なお、離型剤塗布装置7は従来と同様の構成を有するため、離型剤塗布装置7の構成に関する詳しい説明を省略する。
【0027】
図1に示すように、鋳造制御装置3は、鋳造制御部31と、鋳造品取り出し制御部32と、離型剤塗布制御部33とを備える。
【0028】
鋳造制御部31は、可動盤4及び射出プランジャ装置2の駆動を制御する。すなわち、鋳造制御部31は、鋳造品の鋳造時に可動盤4を固定盤5に近づけて、可動型11と固定型12との間にキャビティ13を形成するとともに、射出プランジャ装置2によってキャビティ13内に溶融金属を射出させる。また、鋳造制御部31は、キャビティ13内に形成された鋳造品が冷却された後、可動盤4を移動させて可動型11を固定型12に対して離間させる。なお、鋳造制御部31は、鋳造時の鋳造用金型10の温度制御など、鋳造に関する他の構成部品の駆動を制御してもよい。
【0029】
鋳造品取り出し制御部32は、鋳造用金型10によって製造された鋳造品を、可動型11と固定型12との間から取り出す鋳造品取り出し装置8の駆動を制御する。鋳造品取り出し制御部32は、鋳造制御部31によって、鋳造用金型10の可動型11が固定型12に対して離間した後、鋳造品を取り出すために、鋳造品取り出し装置8を駆動させる。鋳造品取り出し装置8は、例えば、アームロボットなどである。鋳造品取り出し装置8の構成は、従来の構成と同様なので、鋳造品取り出し装置8の構成に関する詳しい説明は省略する。
【0030】
離型剤塗布制御部33は、離型剤塗布装置7の駆動を制御する。すなわち、離型剤塗布制御部33は、離型剤塗布装置7の移動部7bの駆動を制御するとともに、離型剤塗布装置7の噴射部7aからの離型剤の噴射を制御する。
【0031】
詳しくは、離型剤塗布制御部33は、鋳造用金型10の可動型11が固定型12に対して離間した際に、移動部7bの駆動を制御することにより、噴射部7aを可動型11と固定型12との間の噴射位置T1に位置付ける。離型剤塗布制御部33は、可動型11と固定型12とが近づく際には、移動部7bの駆動を制御することにより、噴射部7aを可動型11と固定型12との間の位置から退避位置T2に移動させる。また、離型剤塗布制御部33は、噴射部7a可動型11と固定型12との間の噴射位置T1に位置付けた後、噴射部7aから離型剤を噴射させる。
【0032】
金型温度監視装置6は、鋳造用金型10の可動型11及び固定型12における金型合わせ面11a,12aの表面温度を計測する。金型温度監視装置6で金型合わせ面11a,12aの表面温度を計測することにより、計測した表面温度に基づいて、鋳造品を鋳造する際の金型合わせ面11a,12aの表面温度を制御することが可能である。
【0033】
金型温度監視装置6は、一対の赤外線カメラ61によって金型合わせ面11a,12aの表面をそれぞれ撮像することにより、金型合わせ面11a,12aの表面温度を計測する。詳しくは、金型温度監視装置6は、一対の赤外線カメラ61と、カメラ制御装置62と、報知部67とを有する。
【0034】
各赤外線カメラ61は、金型合わせ面11a,12aから放射される赤外線を可視化する。各赤外線カメラ61は、レンズ部61aと、カメラ本体部61bとを有する。レンズ部61aから入射された赤外線は、カメラ本体部61bによって検出される。なお、赤外線カメラ61の構成は従来の構成と同様なので、赤外線カメラ61の構成に関する詳しい説明を省略する。
【0035】
本実施形態の場合、一対の赤外線カメラ61は、鋳造用金型10に対して上方に位置する。すなわち、一対の赤外線カメラ61は、鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aを上方から撮像する。
【0036】
既述のように、離型剤塗布装置7によって金型合わせ面11a,12aに対して離型剤が噴射される。そのため、噴射された離型剤の一部及び金型合わせ面11a,12aの表面上で気化した離型剤は、ミスト状で上方に移動する。すなわち、ミスト状の離型剤の一部は、一対の赤外線カメラ61に向かって移動する。
【0037】
なお、上述のように各赤外線カメラ61はレンズ部61aから入射された赤外線を可視化するため、レンズ部61aのレンズ表面にミスト状の離型剤が付着すると、赤外線の入射量が減少する。
【0038】
カメラ制御装置62は、各赤外線カメラ61の駆動を制御するとともに、各赤外線カメラ61で撮像された画像を取得して鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aの表面温度を求める。また、カメラ制御装置62は、求めた表面温度の経時変化を算出し、その算出結果に基づいて各赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れの有無を判定する。さらに、カメラ制御装置62は、各赤外線カメラ61のレンズ表面が汚れたと判定した場合に、報知部67に報知させる。
【0039】
具体的には、カメラ制御装置62は、カメラ制御部63と、経時変化算出部64と、レンズ汚れ判定部65と、報知制御部66とを備える。
【0040】
カメラ制御部63は、各赤外線カメラ61の駆動を制御するとともに、各赤外線カメラ61で撮像された画像を取得して金型合わせ面11a,12aの表面温度を求める。すなわち、カメラ制御部63は、各赤外線カメラ61に、鋳造装置1の動作に応じて所定のタイミングで、鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aの表面を撮像させる。カメラ制御部63は、各赤外線カメラ61によって撮像された画像に基づいて、金型合わせ面11a,12aの表面温度を求める。
【0041】
なお、前記所定のタイミングは、例えば、鋳造用金型10から鋳造品を取り出した後と、離型剤塗布装置7によって鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aに離型剤を塗布した後である。
【0042】
経時変化算出部64は、カメラ制御部63で得られた各部の計測温度のうち、鋳造の1サイクルにおける温度変化が他の部分に比べて小さい部分の計測温度の経時変化を求める。具体的には、経時変化算出部64は、鋳造毎に、その鋳造を含めて直近の複数回の鋳造における前記計測温度の平均値を算出する。すなわち、経時変化算出部64は、鋳造毎に、前記平均値の経時変化を求める。前記温度変化が他の部分に比べて小さい部分は、例えば、鋳造用金型10において、常時加熱されていて離型剤及び鋳造用金型10を冷却する冷却水等の影響が小さい部分である。鋳造の1サイクルは、鋳造用金型10を閉じて鋳造品を成形した後、鋳造用金型10を開いて離型剤を塗布し、その後、鋳造用金型10を再び閉じるまでの工程を意味する。
【0043】
なお、経時変化算出部64は、鋳造用金型10の平均温度の経時変化、すなわち金型合わせ面11a,12aにおける平均温度の経時変化を求めてもよい。この場合も、経時変化算出部64は、鋳造毎に、その鋳造を含めて直近の複数回の鋳造における前記平均温度の平均値を算出する。
【0044】
前記直近の複数回の鋳造は、例えば、10サイクル分の鋳造である。しかしながら、これに限らず、前記直近の複数回の鋳造は、各サイクルによる温度計測結果のばらつきをキャンセル可能なサイクル数の鋳造であればよい。
【0045】
レンズ汚れ判定部65は、経時変化算出部64で求めた経時変化に基づいて、各赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れの有無を判定する。具体的には、レンズ汚れ判定部65は、経時変化算出部64で求めた直近の複数回の鋳造における前記平均値が閾値よりも低い場合には、赤外線カメラ61のレンズ表面が汚れていると判定する。レンズ汚れ判定部65は、赤外線カメラ61のレンズ表面が汚れていると判定した場合には、報知制御部66に対して報知指示信号を出力する。なお、前記閾値は、例えば、以前の複数回の鋳造における前記平均値に対し、所定値分、低い値に設定される。前記以前の複数回の鋳造は、例えば、250サイクル前の鋳造における10サイクル分の鋳造である。
【0046】
既述のように各赤外線カメラ61のレンズ表面にミスト状の離型剤が付着した場合、各赤外線カメラ61によって撮像された画像から得られる各部の計測温度は、実際の表面温度よりも低い。そのため、上述のように、経時変化算出部64によって求めた計測温度の平均値が前記閾値よりも低い場合に、レンズ汚れ判定部65によって、レンズ表面の汚れを検出することができる。また、経時変化算出部64によって、温度変化が小さい部分の計測温度の経時変化を監視することにより、他の要因による温度変化の影響を受けることなく、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れによる前記計測温度の変化を精度良く検出することができる。よって、各赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れを精度良く検出することができる。
【0047】
また、レンズ汚れ判定部65は、鋳造装置1が鋳造を停止してから所定期間が経過するまで、各赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れ判定を行わない。鋳造装置1が鋳造を停止すると、鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aの温度変化のばらつきが大きい。そのため、金型合わせ面11a,12aの計測温度の経時変化によって、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れ判定を精度良く行うことが難しい。よって、鋳造装置1が鋳造を停止した後、鋳造を再開した場合には、前記所定期間が経過するまで、経時変化算出部64によって求められた前記経時変化に基づく赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れの有無を判定しないことで、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れを誤判定することを防止できる。
【0048】
なお、前記所定期間は、前記経時変化によって赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れを誤判定しない程度に、金型合わせ面11a,12aの温度変化のばらつきが小さくなる鋳造サイクル数の期間である。前記所定期間は、例えば、鋳造の30サイクル分の期間である。
【0049】
報知制御部66は、レンズ汚れ判定部65によって、赤外線カメラ61のレンズ表面が汚れていると判定された場合に、報知部67に対して報知信号を出力する。
【0050】
報知部67は、例えば警告灯、ブザーなどである。報知部67は、報知制御部66から報知信号が入力された場合、すなわちレンズ汚れ判定部65によって赤外線カメラ61のレンズ表面が汚れていると判定された場合に、報知する。
【0051】
(鋳造装置の動作)
図3及び図4に、上述のような構成を有する鋳造装置1の動作を示す。以下で、鋳造装置1の動作を、図3及び図4を用いて説明する。なお、図3及び図4に示すフローでは、鋳造用金型10の可動型11が固定型12から離れた状態、すなわち、鋳造用金型10が開いた状態からの鋳造装置1の動作を説明する。
【0052】
図3に示すように、鋳造装置1の鋳造制御部31は、可動型11を固定型12に近づく方向に移動させる(ステップSA1)。これにより、鋳造用金型10は閉じた状態になる。その後、鋳造制御装部31は、鋳造用金型10のキャビティ13内に射出プランジャ装置2によって溶融金属を射出する(ステップSA2)。これにより、鋳造用金型10のキャビティ13内に射出された溶融金属から、鋳造品が得られる。
【0053】
鋳造制御装部31は、鋳造用金型10の可動型11を固定型12に対して離間させることにより、鋳造用金型10を開いた状態にする(ステップSA3)。その後、鋳造品取り出し制御部32によって鋳造品取り出し装置8を駆動させて、鋳造品取り出し装置8によって鋳造用金型10から鋳造品を取り出す(ステップSA4)。この鋳造品の取り出しは、例えば、鋳造品取り出し装置8に設けられた位置センサなどの取り出し検出センサによって検出される。カメラ制御部63は、前記取り出し検出センサの出力値に基づいて、鋳造用金型10から鋳造品を取り出したかどうかを判定する(ステップSA5)。
【0054】
鋳造用金型10から鋳造品を取り出したと判定された場合、すなわちステップSA5でYESの場合には、カメラ制御部63が、各赤外線カメラ61に、鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aを撮像させる(ステップSA6)。
【0055】
一方、鋳造用金型10から鋳造品を取り出したと判定されていない場合、すなわちステップSA5でNOの場合には、カメラ制御部63は、鋳造用金型10から鋳造品を取り出したと判定されるまで、判定を繰り返す。
【0056】
その後、離型剤塗布制御部33が、離型剤塗布装置7を降下させて鋳造用金型10の可動型11と固定型12との間の噴射位置T2に位置付ける(ステップSA7)。離型剤塗布制御部33は、離型剤塗布装置7に、鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aに対して離型剤を噴射させる(ステップSA8)。その後、離型剤塗布制御部33は、離型剤塗布装置7を上昇させて退避位置T2に位置付ける(ステップSA9)。
【0057】
カメラ制御部63は、離型剤塗布装置7が退避位置T2に位置しているかどうかを判定する(ステップSA10)。なお、離型剤塗布装置7が退避位置T2に位置している場合には、位置センサ等の位置検出センサによって検出される。離型剤塗布装置7が退避位置T2に位置していると判定された場合、すなわち、ステップSA10でYESの場合には、カメラ制御部63が、各赤外線カメラ61に、鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aを撮像させる(ステップSA11)。その後、このフローを終了する(エンド)。
【0058】
一方、離型剤塗布装置7が退避位置T2に位置していると判定されていない場合、すなわちステップSA10でNOの場合には、カメラ制御部63は、離型剤塗布装置7が退避位置T2に位置していると判定されるまで、判定を繰り返す。
【0059】
(レンズ汚れ判定動作)
図5に、カメラ制御装置62の経時変化算出部64、レンズ汚れ判定部65及び報知制御部66によって赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れを判定するレンズ汚れ判定動作のフローチャートを示す。以下で、図5を用いて、前記レンズ汚れ判定動作を説明する。
【0060】
図5に示すように、前記レンズ汚れ判定動作では、まず、カメラ制御部63が、鋳造品を取り出した際に各赤外線カメラ61によって撮像されたかどうかを判定する(ステップSB1)。この判定は、例えば、カメラ制御部63が、各赤外線カメラ61から、撮像された画像を取得したかどうかによって行われる。
【0061】
鋳造品を取り出した際に各赤外線カメラ61によって撮像されたと判定された場合、すなわちステップSB1でYESの場合には、カメラ制御部63は、鋳造停止から所定期間が経過しているかどうかを判定する(ステップSB2)。前記所定期間は、金型合わせ面11a,12aの計測温度の経時変化によって赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れを誤判定しない程度に、金型合わせ面11a,12aの温度変化のばらつきが小さくなる鋳造サイクル数の期間である。前記所定期間は、例えば、鋳造の30サイクル分の期間である。
【0062】
一方、鋳造品を取り出した際に各赤外線カメラ61によって撮像されたと判定されない場合、すなわちステップSB1でNOの場合には、カメラ制御部63は、鋳造品を取り出した際に各赤外線カメラ61によって撮像されたと判定されるまで、判定を繰り返す。
【0063】
鋳造停止から所定期間が経過していると判定された場合、すなわちステップSB2でYESの場合には、経時変化算出部64が、直近の複数回の鋳造における金型合わせ面11a,12aの計測温度の平均値を求める(ステップSB3)。一方、鋳造停止から所定期間が経過していないと判定された場合、すなわちステップSB2でNOの場合には、ステップSB1に戻って、鋳造品を取り出した際に各赤外線カメラ61によって撮像されたかどうかを判定する。なお、前記直近の複数回の鋳造は、各サイクルによる温度計測結果のばらつきをキャンセル可能なサイクル数の鋳造である。前記直近の複数回の鋳造は、例えば直前の鋳造を含めた10サイクル分の鋳造である。
【0064】
その後、レンズ汚れ判定部65が、レンズの汚れの有無を判定する(ステップSB4)。具体的には、レンズ汚れ判定部65は、経時変化算出部64で求められた直近の複数回の鋳造における金型合わせ面11a,12aの計測温度の平均値が、閾値よりも小さいかどうかを判定する。前記閾値は、例えば、以前の複数回の鋳造における前記平均値に対し、所定値分、低い値に設定される。前記以前の複数回の鋳造は、例えば、250サイクル前の鋳造における10サイクル分の鋳造である。
【0065】
直近の複数回の鋳造における前記平均値が閾値よりも小さい場合、すなわちステップSB4でYESの場合には、レンズ汚れ判定部65は、赤外線カメラ61のレンズ表面が汚れていると判定し、報知制御部66に対して報知指示信号を出力する。報知制御部66は、報知指示信号に基づいて、報知部67に対して報知信号を出力する。これにより、報知部67は、報知を行う(ステップSB5)。その後、このフローを終了する(エンド)。
【0066】
一方、直近の複数回の鋳造における前記平均値が閾値以上の場合、すなわちステップSB4でNOの場合には、ステップSB1に戻って、鋳造品を取り出した際に各赤外線カメラ61によって撮像されたかどうかを判定する。
【0067】
ここで、ステップSB3が経時変化算出工程に対応し、ステップSB4がレンズ汚れ判定工程に対応する。また、ステップSB5が報知工程に対応する。
【0068】
以上より、本実施形態では、金型温度監視装置6は、赤外線カメラ61による計測結果の経時変化を求める経時変化算出部64と、経時変化算出部64によって求められた前記経時変化に基づいて、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れの有無を判定するレンズ汚れ判定部65と、レンズ汚れ判定部65によって赤外線カメラ61のレンズ表面が汚れていると判定された場合に、前記レンズ表面の汚れを報知する報知部67と、を備える。
【0069】
この構成により、赤外線カメラ61による鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aの温度計測結果を用いて、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れの有無を判定することができる。すなわち、赤外線カメラ61のレンズ表面が、離型剤などによって徐々に汚れる場合には、赤外線カメラ61の計測結果が経時変化する。この経時変化に基づいて、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れを判定することができる。これにより、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れを逐次監視することができる。したがって、赤外線カメラ61のレンズ表面がある程度汚れた場合には、その汚れを迅速に除去することが可能になる。
【0070】
経時変化算出部64は、赤外線カメラ61の計測結果において、鋳造の1サイクルにおいて鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aの温度変化が他の部分よりも小さい部分の温度の経時変化を求める。
【0071】
鋳造の1サイクルにおいて鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aの温度変化が他の部分よりも小さい部分では、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れによる温度変化の影響がより顕著である。そのため、前記温度変化の小さい部分において温度の経時変化を求めることにより、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れによる計測温度の変化をより精度良く求めることができる。これにより、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れをより精度良く判定することができる。
【0072】
経時変化算出部64は、赤外線カメラ61の計測結果から、金型合わせ面11a,12aの平均温度の経時変化を求める。
【0073】
これにより、鋳造用金型10の局所的な温度変化ではなく、金型全体の温度変化の傾向から、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れの有無を判定することができる。よって、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れをより精度良く判定することができる。
【0074】
レンズ汚れ判定部65は、経時変化算出部64で求めた金型合わせ面11a,12aの計測温度の経時変化において該計測温度が閾値よりも低い場合に、赤外線カメラ61のレンズ表面が汚れていると判定する。
【0075】
これにより、鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aの温度変化に基づいて、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れを容易に判定することができる。
【0076】
レンズ汚れ判定部65は、鋳造装置1が鋳造用金型10による鋳造を停止した後、鋳造用金型10による鋳造を再開した場合に、所定期間経過するまで、経時変化算出部64によって求められた前記経時変化に基づく赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れの有無を判定しない。
【0077】
鋳造装置1が鋳造用金型10による鋳造を停止すると、鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aにおける温度変化のばらつきが大きくなる。そのため、鋳造用金型10の金型合わせ面11a,12aにおける計測温度の経時変化によって、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れを判定することが難しい。よって、鋳造装置1が鋳造停止した後、鋳造を再開した場合には、所定期間経過するまで、経時変化算出部64によって求められた前記経時変化に基づく赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れの有無を判定しないことで、赤外線カメラ61のレンズ表面の汚れを誤判定することを防止できる。
【0078】
(その他の実施形態)
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【0079】
前記実施形態では、経時変化算出部64は、鋳造停止から所定期間が経過している場合に、直近の複数回の鋳造における金型合わせ面11a,12aの表面温度の平均値を求める。しかしながら、経時変化算出部は、常時、前記平均値を算出してもよい。すなわち、レンズ汚れ判定部によるレンズ表面の汚れ判定が、鋳造停止から所定期間、行われなければ、カメラ制御装置の構成はどのような構成であってもよい。
【0080】
前記実施形態の赤外線カメラ61は、カバー等によって覆われてもよい。この場合、前記カバーは、赤外線カメラ61の光軸に沿った方向において、前方レンズ表面の前方の空間に対して気体を吐出させる機構を有してもよい。これにより、赤外線カメラのレンズ表面にミスト状の離型剤が付着することを防止できる。
【0081】
前記実施形態では、可動型11は、固定型12に対して左右方向に移動する。すなわち、鋳造用金型10は、左右方向に型開き及び型締めする。しかしながら、鋳造用金型は、上下方向などの他の方向に型開き及び型締めしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0082】
本発明は、金型の金型合わせ面の温度を計測する赤外線カメラを有する金型温度監視装置に利用可能である。
【符号の説明】
【0083】
1 鋳造装置
2 射出プランジャ装置
3 鋳造制御装置
4 可動盤
5 固定盤
6 金型温度監視装置
7 離型剤塗布装置
7a 噴射部
7b 移動部
8 鋳造品取り出し装置
10 鋳造用金型
11 可動型
11a 金型合わせ面
12 固定型
12a 金型合わせ面
13 キャビティ
31 鋳造制御部
32 鋳造品取り出し制御部
33 離型剤塗布制御部
61 赤外線カメラ
61a レンズ部
61b カメラ本体部
61c レンズ表面
62 カメラ制御装置
63 カメラ制御部
64 経時変化算出部
65 レンズ汚れ判定部
66 報知制御部
67 報知部
T1 噴射位置
T2 退避位置
図1
図2
図3
図4
図5